수륙 양용함처럼 움직이며 먹이 사냥한 거대 육식공룡 [달콤한 사이언스]

유용하 기자
유용하 기자
업데이트 2024-03-08 14:00
입력 2024-03-08 14:00
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중생대 백악기에 살았던 가장 큰 육식 공룡 스피노사우루스의 생태는 고생물학계의 가장 큰 수수께끼 중 하나다. 스피노사우루스가 먹잇감을 사냥하는 가상도.  그림 다니엘 나바로/플로스 원 제공
중생대 백악기에 살았던 가장 큰 육식 공룡 스피노사우루스의 생태는 고생물학계의 가장 큰 수수께끼 중 하나다. 스피노사우루스가 먹잇감을 사냥하는 가상도.

그림 다니엘 나바로/플로스 원 제공
스피노사우루스는 ‘가시도마뱀’이라는 뜻을 가진 중생대 백악기에 살았던 육식 공룡이다. 공룡 하면 흔히 떠올리는 티라노사우루스 렉스보다 앞선 세대로 몸집은 12~17m, 12~20t으로 티라노사우루스(12.4m, 4.5~7t)보다 훨씬 컸다. 가장 큰 특징은 별명처럼 등 위로 부채모양의 돛을 갖고 있다는 점이다.

고생물학자들은 스피노사우루스가 해양 생물들을 잡아먹었다는 데는 동의하지만, 정확히 어떻게 먹이를 사냥했는지는 여전히 결론을 내리지 못하고 있다. 일부 연구자들은 해안에서 사냥했을 것이라고 주장하고, 일부는 얕은 곳에서 헤엄치거나 수영했다고 주장하는 식이다.

이런 상황에서 미국 시카고대 유기체 생물학·해부학과, 진화생물학과, 플로리다대 생리과학과, 웨스트 체스터대 생물학과, 스페인 국립통신교육대(UNED) 진화생물학 연구그룹, 캐나다 고생물학 왕립 티렐 박물관 공동 연구팀은 ‘계통 발생적 유연 판별 분석’(pFDA)이라는 새로운 통계 기법을 사용한 결과, 스피노사우루스는 수륙 양용함처럼 수면 위로 수영하면서 간혹 잠수하면서 수생 생물들을 잡아먹었을 것이라고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 ‘플로스 원’ 3월 7일 자에 실렸다.

스피노사우루스는 지구상 가장 큰 포식자이면서, 물에 가장 잘 적응한 동물이었다. 잠수함 같은 수중 동물이었을지, 해안 근처 수면을 수영하면서 먹이를 낚아채는 반(半)수생 동물이었을지 몇 년 동안 논란이 이어졌다.

연구팀은 이런 논란들을 해결하기 위해 몇 가지 실험법을 제시했다. 뼈의 얇은 절편을 디지털화하는 방법, 허벅지와 갈비뼈 중 어디에서 시료 절편을 만들어야 할지, 한 개체 이상 뼈를 포함할지 등 골밀도 분석을 할 때 여러 가지를 고려해야 한다고 지적했다.

매너티 같은 현대 수생 포유류는 스쿠버 다이버가 잠수할 때 허리에 차는 웨이트 벨트처럼 물속에 머무는 데 도움이 되도록 뼈가 두껍고 밀도가 높다. 코끼리나 공룡 같은 대형 육상 동물도 몸무게를 지탱하기 위해 뼈 조직이 치밀하다. 반면 조류는 날기 쉽게 폐나 뼈 안쪽에 기공이 많다. 스피노사우루스도 현대 조류와 비슷한 뼈 구조를 가져 물에 잠기는 것을 방지하는 구명조끼와 같은 역할을 했다고 연구팀은 밝혔다.
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스피노사우루스 허벅지뼈 화석 단면을 레이저로 얇게 썰어 빼의 구조와 밀도를 측정해 생태를 추적했다.  미국 시카고대 제공
스피노사우루스 허벅지뼈 화석 단면을 레이저로 얇게 썰어 빼의 구조와 밀도를 측정해 생태를 추적했다.

미국 시카고대 제공
이에 연구팀은 스피노사우루스의 생존 양식을 밝혀내기 위해 계통 발생적 유연 판별 분석(pFDA)을 했다. pFDA는 생활 방식이 잘 알려진 종을 대상으로 분류 알고리즘을 훈련해 새로운 종의 행동이나 형태 등을 추정할 수 있는 접근법으로 인공지능 기계학습과 비슷하다.

그 결과, 시료의 부족으로 정확한 결론을 내리기는 쉽지 않아 여러 생활양식 가설에 대해 열려 있는 상태로 나타났다. 그렇지만, 물속에서 움직이며 먹이 사냥을 하지 않았음은 확실하다고 연구팀은 밝혔다.

연구팀에 따르면 다른 육식 공룡과 달리 물 근처에 살면서 수생 생물을 먹었다는 것은 확실하다. 바다사자처럼 빠르게 헤엄치며 물고기를 쫓았을지, 연어를 잡는 거대한 불곰처럼 물가에 매복해 있다가 발톱으로 물고기를 잡았을지, 물가에 있다가 물고기를 잡을 때만 잠깐 잠수하며 사냥했을지는 알 수 없다는 것이다.

2014년 스피노사우루스 화석을 처음 발견하고 이번 연구를 이끈 폴 세레노 시카고대 교수(유기 고생물학·해부학)는 “골밀도 계산에 사용된 시료의 양이 충분치 않아 명확히 결론 내기는 쉽지 않다”라고 아쉬워했다. 그렇지만 세레노 교수는 “이번 연구를 통해 물속에서 잠수함처럼 움직이면서 수생 생물을 먹어 치웠을 것이라는 가설이 틀렸음은 확실하다”고 덧붙였다.

유용하 과학전문기자
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